Von Neumanni arhitektuur on varajane mõjukas arvutusstruktuuri tüüp. See koosneb peamiselt mälukiipidest, mis on võimelised nii andmeid hoidma kui ka töötlema. Igal kiibil on võimalus täita erinevaid ülesandeid, olenevalt sellest, kuidas seda mõjutab enne seda sooritatud toiming. Selles arhitektuuris oleks igal arvutil mälu, väljundi ja sisendi mehhanismid, keskjuhtimine, koht tsentraalseks aritmeetikaks ja väline mälu.
Von Neumanni arhitektuuriga arvuteid nimetatakse salvestatud programmideks. See tähendab, et arvuti ei vaja töötamiseks väliseid lüliteid ega muid mõjutusi. Kõik juhised ja andmed salvestatakse muutmälus (RAM).
Von Neumanni arhitektuuri lõi 1940. aastate keskel teedrajav arvutiteadlane John von Neumann. 1903. aastal sündinud ta kirjutas ka mitmeid matemaatikatöid väga mõjukate teooriatega, mida on kasutatud juba aastakümneid. Ühes neist artiklitest kirjeldas ta funktsionaalse arvuti loomiseks vajalikku struktuuri. See programmeerimisstruktuur moodustab aluse olulisele osale praegusest arvutusarhitektuurist.
Enne Von Neumanni süsteemi olid arvutid pigem kavandatud kui programmeeritud. Kui masin oli kokku pandud, suutis see täita ainult ühte funktsiooni. Selleks, et arvuti tegevust muuta, oli vaja ümber ühendada, lisada komponente või muul viisil muuta masina füüsilist struktuuri.
Kuigi paljudel kaasaegsetel arvutitel on jätkuvalt Von Neumanni arhitektuuri alus, on mõned programmeerijad hakanud tõhusamate mudelite kontseptsioonist loobuma. Von Neumanni pudelikaelana tuntud nähtus on struktuuri üks peamisi probleeme. Kitsaskoha probleem seisneb selles, et teavet ja andmeid töötlevad toimingud jagavad sama siini, mis on nende elementide transpordimeetod. See mõjutab süsteemi tõhusust ja üldist võimekust.
Tänapäeval on see arhitektuur sageli asendatud Harvardi arhitektuuriga. See on ka salvestatud programmi tüüpi arhitektuur. Harvardi arhitektuur haldab salvestusruumi, andmeid ja juhiseid sarnaselt, kuid sellel on rohkem ressursse teabe edastamiseks. Struktuuril on juhiste ja mälu transportimiseks spetsiaalsed andmesiinid, et saaks korraga töötada rohkem funktsioone. Kuigi Harvardi arhitektuur on populaarsust kogunud, on endiselt mõned, kes eelistavad lihtsamat Von Neumanni arhitektuuri, mis võib olla juurdepääsetavam formaat eelkõige alustavatele arvutiprogrammeerijatele.